<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gumrf</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2309-5180</issn><issn pub-type="epub">2500-0551</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21821/2309-5180-2020-12-3-450-458</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gumrf-40</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА, ВОДНЫЕ ПУТИ СООБЩЕНИЯ И ГИДРОГРАФИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>OPERATION OF WATER TRANSPORT, WATERWAYS AND HYDROGRAPHY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ЦИФРОВАЯ ШИРОКОПОЛОСНАЯ СИСТЕМА NAVDAT СКОРОСТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С БЕРЕГОВЫХ СТАНЦИЙ НА СУДА</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>NAVDAT DIGITAL BROADBAND SYSTEM FOR HIGH-RATE DATA TRANSMISSION FROM COAST STATIONS TO SHIPS</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Устинов</surname><given-names>Ю. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ustinov</surname><given-names>Y. M.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">kaf_tsn@gumrf.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Припотнюк</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Pripotnyuk</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">apripotnyuk@mtc.spb.su</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Горобцов</surname><given-names>А. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gorobtsov</surname><given-names>A. P.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">gorobtsovap@gumrf.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>06</month><year>2022</year></pub-date><volume>12</volume><issue>3</issue><fpage>450</fpage><lpage>458</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Устинов Ю.М., Припотнюк А.В., Горобцов А.П., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Устинов Ю.М., Припотнюк А.В., Горобцов А.П.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Ustinov Y.M., Pripotnyuk A.V., Gorobtsov A.P.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/40">https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/40</self-uri><abstract><p>Отмечается, что действующие системы узкополосной передачи данных с береговых станций на суда NAVTEX и TELEX со скоростью 50 бит/с и длительностью посылок 20 мс уже не отвечают современным требованиям передачи информации. Подчеркивается, что увеличить скорость путем сокращения длительности посылок невозможно из-за многолучевости и дисперсных искажений формы посылок при распространении сигналов в атмосфере Земли. В результате искажения формы приводят к растягиванию посылок во времени и наложению их друг на друга. Для увеличения скорости передачи данных на основе использования многочастотных сигналов, современных многократных методов модуляции сигналов и избыточного сверточного кодирования компанией KENTA (Франция) предложена цифровая широкополосная система NAVDAT на центральной частоте 500 кГц в полосе 10 кГц. Данные передаются на 228 поднесущих частотах. Показана зависимость видов многократной амплитудно-фазовой модуляции и скорости передачи данных. Для сокращения ширины спектра занимаемых частот отказались от частотной модуляции и перешли на многократную амплитудно-фазовую модуляцию. Помехозащищенность системы решается с помощью сверточного кодирования, при котором на 6 дБ уменьшается необходимое соотношение сигнал/шум на входе приемника. Станции системы NAVDAT развернуты у побережья Европы и Азии. Результаты испытаний NAVDAT показали возможности дальнейшей модернизации действующей системы NAVTEX. Скорость передачи данных при наличии реальных помех в системе NAVDAT, в сравнении с действующими системами, возрастает в сотни раз. Показана необходимость увеличения отношения сигнал - шум в месте приема. В модернизированной системе NAVDAT увеличение скорости передачи данных получено за счет использования многочастотной передачи сигналов, многочастотной амплитудно-фазовой модуляции сигналов и избыточного сверточного кодирования. Широкополосная передача данных в модернизированной системе NAVDAT позволяет в дальнейшем заменить узкополосную передачу данных в системе TELEX.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The existing narrowband direct data systems NAVTEX and TELEX which send information from shore stations to the ships at a low rate of 50 bps and parcels duration of 20ms are outdated already and do not meet modern requirements of information exchange. It is impossible to raise the rate by shortening a parcel duration due to the multipath effect and deformation defects of a message shape when signal passing through the Earth atmosphere. Deformation defects are resulted in extension of a message in time and superposition on each other. The KENTA Company (France) has introduced digital wideband system NAVDAT for MSI and security-related information. The system central frequency is 500 kHz with band of 10 kHz. 228 subcarrier frequencies are used. It is shown the dependency of a modulation mode and data transfer rate.They have refused from frequency modulation to reduce width of the signal spectrum in favor of multiply amplitude-phase encoding. The noise immunity of the system is solved with convolutional encoding which decreases the required signal-to-noise ratio at the receiver input by 6 dB. NAVDAT stations are deployed off the coast of Europe and Asia. NAVDAT data transfer rate in the presence of real interference increases hundreds of times in comparison with the existing systems. It has been shown necessity to increase signal-to-noise ratio at a signal reception area. Updated version of NAVDAT system is able to provide better data transmission rate due to some technological decisions: multifrequency signal transmission; multifrequency modulation (QAM) of signal; redundant convolutional coding. Digital wideband data transmission through updated NAVDAT provides a possibility to replace narrowband data transmission via TELEX.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>системы узкополосной связи</kwd><kwd>скорость передачи данных</kwd><kwd>сверточное кодирование</kwd><kwd>многократная амплитудно-фазовая модуляция</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>RADIOTELEX</kwd><kwd>NAVTEX</kwd><kwd>NAVDAT</kwd><kwd>narrowband communication systems</kwd><kwd>data rate</kwd><kwd>convolutional encoding</kwd><kwd>multiply amplitude-phase modulation</kwd><kwd>RADIOTELEX</kwd><kwd>NAVTEX</kwd><kwd>NAVDAT</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Устинов Ю. М. Судовая радиосвязь. Справочник по организации и радиооборудованию ГМССБ / Ю. М. Устинов, А. А. Дуров, В. Ю. Резников; Под ред. Ю. М. Устинова. - СПб.: Судостроение, 2002. - 480 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Устинов Ю. М. Судовая радиосвязь. Справочник по организации и радиооборудованию ГМССБ / Ю. М. Устинов, А. А. Дуров, В. Ю. Резников; Под ред. Ю. М. Устинова. - СПб.: Судостроение, 2002. - 480 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dahlen A. P. Navigational Telex (NAVTEX) Modeling / A. P. Dahlen. - Coast Guard New London Ct New London, 2017. - №. CG-D-04-18, R/DC-UDI-1715.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dahlen A. P. Navigational Telex (NAVTEX) Modeling / A. P. Dahlen. - Coast Guard New London Ct New London, 2017. - №. CG-D-04-18, R/DC-UDI-1715.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wang X. Experimental Research on Marine Digital Navigation System / X. Wang, J. Liu, Z. Liu // The 29th International Ocean and Polar Engineering Conference. - International Society of Offshore and Polar Engineers, 2019. - ISOPE-I-19-630.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wang X. Experimental Research on Marine Digital Navigation System / X. Wang, J. Liu, Z. Liu // The 29th International Ocean and Polar Engineering Conference. - International Society of Offshore and Polar Engineers, 2019. - ISOPE-I-19-630.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шигабутдинов А. Р. Применение цифровых морских информационных систем для обеспечения безопасности мореплавания на Русском Севере / А. Шигабутдинов, И. Дулькейт. - СПб.: Спутниковые технологии и бизнес, 2014. - 30 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Шигабутдинов А. Р. Применение цифровых морских информационных систем для обеспечения безопасности мореплавания на Русском Севере / А. Шигабутдинов, И. Дулькейт. - СПб.: Спутниковые технологии и бизнес, 2014. - 30 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Liu H. Application of machine learning methods in maritime safety information classification / H. Liu, Z. Liu, D. Liu // 2018 Tenth International Conference on Advanced Computational Intelligence (ICACI). - IEEE, 2018. - Pp. 735-740. DOI: 10.1109/ICACI.2018.8377552.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Liu H. Application of machine learning methods in maritime safety information classification / H. Liu, Z. Liu, D. Liu // 2018 Tenth International Conference on Advanced Computational Intelligence (ICACI). - IEEE, 2018. - Pp. 735-740. DOI: 10.1109/ICACI.2018.8377552.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Šafář J. Performance Bounds for VDES R-mode / J. Šafář, A. Grant, P. Williams, N. Ward // The Journal of Navigation. - 2020. - Vol. 73. - Is. 1. - Pp. 92-114. DOI: 10.1017/S0373463319000559.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Šafář J. Performance Bounds for VDES R-mode / J. Šafář, A. Grant, P. Williams, N. Ward // The Journal of Navigation. - 2020. - Vol. 73. - Is. 1. - Pp. 92-114. DOI: 10.1017/S0373463319000559.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рекомендация МСЭ-R M.2058 (02/2014). Характеристики цифровой системы, называемой “Навигационые данные», которая предназначена для радиовещания информации, касающейся безопасности и охраны на море, в направлении берег-судно в диапазоне ВЧ морской службы. - Женева, Швейцария: ITU, 2014. - 20 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Рекомендация МСЭ-R M.2058 (02/2014). Характеристики цифровой системы, называемой “Навигационые данные», которая предназначена для радиовещания информации, касающейся безопасности и охраны на море, в направлении берег-судно в диапазоне ВЧ морской службы. - Женева, Швейцария: ITU, 2014. - 20 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вернер М. Основы кодирования. Учебник для ВУЗов / М. Вернер. - Москва: Техносфера, 2004. - 288 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Вернер М. Основы кодирования. Учебник для ВУЗов / М. Вернер. - Москва: Техносфера, 2004. - 288 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Борисов В. И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью / В. И. Борисов [и др.]; Под ред. В. И. Борисова. - М.: Радио и связь, 2003. - 640 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Борисов В. И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов модуляцией несущей псевдослучайной последовательностью / В. И. Борисов [и др.]; Под ред. В. И. Борисова. - М.: Радио и связь, 2003. - 640 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bauk S. A Review of NAVDAT and VDES as Upgrades of Maritime Communication Systems / S. Bauk // Advances in Maritime Navigation and Safety of Sea Transportation. - London: CRC Press, 2019. - Pp. 81. DOI: 10.1201/9780429341939.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bauk S. A Review of NAVDAT and VDES as Upgrades of Maritime Communication Systems / S. Bauk // Advances in Maritime Navigation and Safety of Sea Transportation. - London: CRC Press, 2019. - Pp. 81. DOI: 10.1201/9780429341939.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Prediction of NAVDAT coverage and related test (Submitted by China). NCSR 5/ INF.8. - IMODOCS, 2017. - 10 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Prediction of NAVDAT coverage and related test (Submitted by China). NCSR 5/ INF.8. - IMODOCS, 2017. - 10 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Evaluation of the coverage of NAVDAT (Submited by Japan). NCSR 4/INF.11. - IMODOCS, 2016. - 7 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Evaluation of the coverage of NAVDAT (Submited by Japan). NCSR 4/INF.11. - IMODOCS, 2016. - 7 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bogens K. GMDSS modernisation and e-navigation: spectrum needs / K. Bogens // ETSI Workshop» Future Evolution of Marine Communication. - 2017. - Pp. 1-23.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bogens K. GMDSS modernisation and e-navigation: spectrum needs / K. Bogens // ETSI Workshop» Future Evolution of Marine Communication. - 2017. - Pp. 1-23.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
